CN110528114B - 聚对苯二甲酸丁二醇酯-聚丙烯单丝 - Google Patents

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CN110528114B CN201810545938.XA CN201810545938A CN110528114B CN 110528114 B CN110528114 B CN 110528114B CN 201810545938 A CN201810545938 A CN 201810545938A CN 110528114 B CN110528114 B CN 110528114B
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Abstract

本发明涉及一种单丝,其包含:(a)聚对苯二甲酸丁二醇酯,(b)聚丙烯,和(c)界面相容剂;其中,基于100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯,所述聚丙烯的量为11‑26重量份,所述界面相容剂的量为0.5‑1.5重量份。本发明还包括由上述单丝制备的刷丝以及单丝用作刷丝的用途。

Description

聚对苯二甲酸丁二醇酯-聚丙烯单丝
技术领域
本发明涉及一种单丝,其包含:(a)聚对苯二甲酸丁二醇酯,(b)聚丙烯,和(c)界面相容剂。本发明还涉及所述单丝用作刷丝,特别是漆刷刷丝的用途。
背景技术
漆刷在生产生活中应用广泛。刷丝的制备应使得其具备良好的柔软度、耐磨损性,且使得刷丝一次性沾上的漆料量合适并均匀铺展于待涂覆材料的表面。市场上的漆刷刷丝材料通常为合成材料制成的单丝,例如尼龙材料如尼龙6/12和聚酯材料如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。CN1351682A涉及一种由包含热塑性聚合物和粒状添加剂的组合物生产的锥形长丝,其中热塑性聚合物选自聚酰胺、聚酯、聚烯烃、苯乙烯类物质、氟聚合物、聚氯乙烯、聚氨酯、聚偏二氟乙烯、聚苯乙烯和聚苯乙烯共聚物,及其任何共聚物和共混物。
通常向PBT中混入其他组分的聚合物以适合于产品的需求。US5945055涉及一种制备紧固用的单丝的方法,其包含将聚酯与基于聚酯重量的1-10重量份的聚丙烯混合,将获得的混合物熔融,将获得的熔体挤出以获得单丝,以及将获得的未拉伸的单丝在70-98℃拉伸的步骤。EP0492976A2涉及聚酯树脂组合物,其通过混合100重量份的树脂组合物制备,其包含(A)97-20重量份的聚酯树脂和(B)3-80重量份的聚烯烃树脂与(C)0.1-15重量份的分子上具有碳碳双键和环氧基团的化合物,以及(D)0.1-20重量份的基于组分(C)的重量的自由基引发剂。
可采用不同的纺丝技术获得具有各种构型的单丝以适合于用作漆刷刷丝。这样构型的单丝例如实心圆形锥形(SRT)的单丝如杜邦的
Figure BDA0001672882420000011
产品、化学磨尖(CT)的单丝。化学磨尖的单丝需要使用强碱处理,相对不环保,并且原料会有所损失,其性能往往不如实心圆形锥形的单丝,但其具有相对更低的价格。
因此,希望获得具有较优良的性能的单丝。
发明内容
在一方面,本发明涉及一种单丝,其包含:(a)聚对苯二甲酸丁二醇酯,(b)聚丙烯,和(c)界面相容剂;其中,基于100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯,所述聚丙烯的量为11-26重量份,所述界面相容剂的量为0.5-1.5重量份。
在一实施方案中,界面相容剂是乙烯共聚物。在优选的实施方案中,界面相容剂是乙烯/丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(ethylene/n-butyl acrylate/glycidyl methacrylate copolymer)。
在另一实施方案中,本发明的单丝还包含其他添加剂,其中所述其他添加剂选自着色剂、抗氧剂、抗静电剂、抗水解剂及其组合。
在又一实施方案中,本发明的单丝的平均沾漆率为40%-44%。
在还一实施方案中,单丝具有一种或多种以下的性质:
(1)刚度为约100-155N/mm2
(2)体积密度为约0.79×103-0.95×103kg/m3
在另一方面,本发明涉及一种刷子,其包含本发明的单丝或者本发明的单丝制备的刷丝。
在还一方面,本发明涉及一种制备本发明的单丝的方法,其包括如下步骤:
将组分(a)聚对苯二甲酸丁二醇酯,(b)聚丙烯,和(c)界面相容剂混合并挤出,以及
将挤出物熔融纺丝,得到所述单丝;
其中基于100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯,所述聚丙烯的量为11-26重量份,所述界面相容剂的量为0.5-1.5重量份。
在还一方面,本发明涉及所述单丝用作刷丝,优选漆刷刷丝的用途。
附图简述
图1:漆刷图片(上:
Figure BDA0001672882420000021
产品;下:本发明)
图2:单丝的扫描电子显微镜照片(左:
Figure BDA0001672882420000031
产品;右:本发明)
具体实施方式
一般定义和术语
如果没有另行指出,在此所提及的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献通过援引以其全部并入本文。
除非另有定义,在此所使用的所有技术和科学术语具有本领域技术人员所通常理解的相同含义。在冲突的情况下,依照本说明书中的定义。
除非直接说明,以上标形式表示商标。
除非另有说明,所有的百分比、份数、比例等都是基于重量的。
当给出数量、浓度或其它值或参数作为范围、优选范围或优选的上限值和下限值时,应将其理解为特定公开了从任意上限范围或优选值与任意下限范围或优选值的成对数值所形成的所有范围,而无论范围是否单独地被公开。除非另有说明,当本文引用数值范围时,所述的范围是指包括其端点、以及所有该范围内的整数和分数。本发明的范围并不限制于当定义范围时所引用的特定数值。
当使用术语“约”描述数值或范围端值时,应理解所公开的内容包括所引用的特定值或端值。
表述“包含”或与其同义的类似表述“包括”、“含有”和“具有”等是开放性的,不排除额外的未列举的元素、步骤或成分。表述“由…组成”排除未指明的任何元素、步骤或成分。表述“基本上由…组成”指范围限制在指定的元素、步骤或成分,加上任选存在的不会实质上影响所要求保护的主题的基本和聚乙烯单丝新的特征的元素、步骤或成分。应当理解,表述“包含”涵盖表述“基本上由…组成”和“由…组成”。
除非另有说明,术语“其组合”,表示所述各元件的多组分混合物,例如两种、三种、四种、五种以及直到最大可能的多组分混合物。
此外,本发明的部件或组分之前未标明个数的,表示对于部件或组分的出现(或存在)数是没有限制的。因此,应当解读为包括一个或至少一个,并且部件或组分的单数词形式也包括复数,除非该数值明显地表示单数。
本文所使用的术语“任选”或“任选地”是指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生,该描述包括发生所述事件或情况和不发生所述事件或情况。
本文所使用的术语“一种或多种”指一种、两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种或更多种。
本文所使用的术语“熔体破裂”指聚合物进行挤塑时,挤出物表现出表面上不规则的凹凸不平、失光、甚至外形畸变以至断裂的现象的总称。熔体破裂现象受聚合物本身的特性以及加工工艺等的影响。
本文所使用的术语“相分离”指两种以上成分组成的混合物在平衡条件下分离成两个以上的相的现象。
单丝
在一方面,本发明涉及一种单丝,其包含:(a)聚对苯二甲酸丁二醇酯,(b)聚丙烯,和(c)界面相容剂;其中,基于100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯,所述聚丙烯的量为11-26重量份,所述界面相容剂的量为0.5-1.5重量份。
聚对苯二甲酸丁二醇酯
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)通常可使用酯交换法,采用对苯二甲酸二甲酯为原料,与1,4-丁二醇进行酯交换生成对苯二甲酸二丁二醇酯,后者缩聚生成聚对苯二甲酸丁二醇酯获得,也可使用连续直接酯化缩聚法获得。在生产高分子量的PBT产品时往往使用固相缩聚过程。PBT具备良好的抗冲击性、尺寸稳定性、成型性和耐磨性。本发明的PBT例如可以使用DuPontTM
Figure BDA0001672882420000041
6131。在本文中,PBT作为本发明的单丝的基体材料使用。在本发明的单丝中,基于单丝的总重量,PBT的含量通常为约50重量%以上,优选约60重量%以上,更优选约70重量%以上,例如约80重量%以上。本领域技术人员应当理解,当使用多于一种组分时,各组分含量的选择应当使其总和满足为100%的条件。适用于本发明的PBT应具有适合的分子量,以使得纺丝过程具有合适的粘度。在一实施方案中,PBT的特性粘度为约0.8-1.2,优选为约0.9-1.1。
聚丙烯
聚丙烯(PP)为丙烯加成聚合获得的一种聚烯烃,其实例有例如等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯。向PBT中混入的聚丙烯,应使得共混物适合于加工工艺,获得的产品具有适合的力学强度和良好的加工性能。PP优选具有较好的流动性或适合的粘度,以适用于纺丝。优选地,适用于本发明的PP的密度为约0.72×103-1.08×103kg/m3(0.026-0.039lb/in3),例如为约0.90×103kg/m3(0.0325lb/in3)。适用于本发明的PP可以例如为购自埃克森美孚的PP9122、PP2252E4、PP2252E1、PP4792E1等。
过少的PP难以对单丝的性能产生影响,过多的PP的加入容易使得共混的聚合物熔体在挤出过程中发生熔体破裂或者在弯曲试验中产生相分离,且无法纺丝。基于单丝中100重量份的PBT的含量,本发明的PP的含量为约11-26重量份,优选约20-26重量份,例如约25重量份。
界面相容剂
界面相容剂,在本文中也称为相容剂,为促进不同聚合物之间的相容性的物质,其使得聚合物不同相之间具有良好的结合,改善界面强度,使得材料具有热力学稳定的相态结构。相容剂可分为非反应型相容剂和反应型相容剂。对于非反应型相容剂,其相容剂的结构通常与其需要改善相容性的聚合物具有结构上或极性上一定程度的相似性,这样的相容剂通常为共聚物,例如接枝共聚物、无规共聚物或嵌段共聚物。反应型相容剂通常可以与聚合物发生反应,例如其非极性部分与共混物中的非极性聚合物相容,其极性基团又能与共混物的极性聚合物的活性基团反应或键合。相容剂的种类包括但不限于环状酸酐型、羧酸型、环氧型、恶唑啉型、酰亚胺型、异氰酸酯型、低分子型等。
相容剂的实例包括例如为包含环氧基团和/或碳碳双键如丙烯酸酯类、烯烃类的共聚物,例如乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/甲基丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯、醋酸乙烯缩水甘油酯、乙烯共聚物、乙烯/丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物等。
适合于本发明的相容剂应使得其在本发明的单丝的加工温度下不易发生分解或挥发,与PBT和PP均有良好的相容性,优选为乙烯共聚物,更优选为乙烯/丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,例如DuPontTM
Figure BDA0001672882420000061
PTW(CAS No.51109-15-0)。
相容剂的量应使得聚酯如PBT和聚烯烃如PP能良好地相容,不会倾向于发生界面剥离。但同时相容剂的量也不宜过大,避免熔体粘度的增加影响加工过程。基于单丝中100重量份的PBT的含量,本发明的相容剂的含量为约0.5-1.5重量份,优选约0.8-1.2重量份,例如约1.0重量份。
其他添加剂
本发明的单丝还可以任选地包含一种或多种其他添加剂。所述其他添加剂包含着色剂、抗氧剂、抗静电剂、抗水解剂或其组合。在一实施方案中,基于100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯,其他添加剂的量的总和为约0.5-2.5重量份。
着色剂为能赋予单丝色泽的物质,其应具有良好的分散性、耐候性、热稳定性、化学稳定性。着色剂包含染料、颜料等。颜料按结构可分为有机颜料和无机颜料。染料通常为有机化合物,具有着色力高、透明度好等优点。着色剂包括但不限于炭黑、钛白粉、酞青系、喹吖啶酮系、二恶嗪、异吲哚啉酮等。本发明的着色剂的选择应使得其易分散于纺丝过程的聚合物熔体中,在单丝的加工温度下保持稳定,不发生分解或较少分解。本发明的着色剂例如可以为奥美凯的棕色着色剂。着色剂的量应使得单丝赋予期望的色泽,但着色剂的量不宜过多,以避免对加工及单丝综合性能产生影响。在一实施方案中,基于单丝中100重量份的PBT的含量,本发明的着色剂的含量为约0-2重量份,例如约1.8重量份。
抗氧剂可避免或延缓单丝的氧化,提高单丝的稳定性并有助于延长单丝的使用寿命。用于聚合物加工过程的抗氧剂通常还需具备与树脂较好的相容性,不容易析出,在聚合物的加工温度下不挥发和分解,且不容易与其他的添加剂发生反应。抗氧剂通常可分为主抗氧剂和辅助抗氧剂,主抗氧剂为能消除自由基的抗氧剂,例如芳香胺和受阻酚等化合物及其衍生物;辅助抗氧剂为能分解氢过氧化物的抗氧剂例如含磷和含硫的有机化合物。可以使用一种或多种不同的抗氧剂。适合于本发明的抗氧剂包括但不限于芳香胺类抗氧剂如二苯胺、对苯二胺、二氢喹啉,受阻酚类抗氧剂如2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四(β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,二价硫化物如硫代二丙酸双十八酯,亚磷酸酯如三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯。抗氧剂的量应使得其可以起到抑制单丝氧化的作用,但过多的抗氧剂反而可能不利于其抗氧化作用。在一实施方案中,基于单丝中100重量份的PBT的含量,本发明的抗氧剂的含量为约0-0.2重量份。
抗静电剂使得纤维不易积聚电荷。抗静电剂通常采用涂布法或共混法。优选抗静电剂使用共混法加入,其加入方式简单,耐洗涤、耐摩擦、抗静电效果较为持久。抗静电剂通常可分为阳离子型、阴离子型和非离子型,包括但不限于长链的烷基季铵、磷或鏻盐,烷基磺酸、磷酸或二硫代氨基甲酸的碱金属盐,乙氧基化脂肪族烷基胺。在一实施方案中,基于单丝中100重量份的PBT的含量,本发明的抗静电剂的含量为约0-0.5重量份。
聚酯如PBT通常不耐水解,往往使用抗水解剂用于提高水解稳定性,延长产品的使用寿命。常用的抗水解剂可消耗聚酯水解产生的羧基,减缓其酸性水解速度。抗水解剂包括但不限于聚合的或单体的碳二亚胺。在一实施方案中,基于单丝中100重量份的PBT的含量,本发明的抗水解剂的含量为约0-0.5重量份。
制备方法
本发明还涉及一种制备单丝的方法,所述方法包括将组分(a)聚对苯二甲酸丁二醇酯,(b)聚丙烯,和(c)界面相容剂混合并挤出,以及将挤出物熔融纺丝,得到所述单丝。
在本发明的制备方法中,还包含任选地加入一种或多种其他添加剂如着色剂、抗氧剂、抗静电剂、抗水解剂,与组分(a)-(c)混合。
在一实施方案中,将组分(a)-(c)熔融混合至均匀,然后使所获得的熔体通过喷丝孔挤出并立即进入冷水浴中冷却成初生丝。初生丝依次通过慢辊、热水浴、快辊等常规纺丝步骤即获得上述刷丝。
在制备单丝的方法中,单丝各组分的混合为本领域技术人员通常使用的混合方式,包括但不限于挤出、密炼、开炼等。优选地,使用挤出机进行混合。挤出机可以是单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或多螺杆挤出机,优选使用单螺杆挤出机。
在一实施方案中,单丝中各组分加入挤出机的方式可以使用重力加料或强制加料,优选为重力加料。
单丝的各组分可以在挤出机内组合也可以在挤出机外预先组合。优选地,本发明的单丝的各组分可以在挤出机内混合,无需在此步骤之前进行预混合。在一实施方案中,PBT、PP和相容剂通过主喂料口添加,任选的其他添加剂如着色剂、抗氧剂、抗静电剂、抗水解剂中的一种或多种通过侧喂料口添加。在另一实施方案中,所有的组分在加入挤出机之前先进行预混合。
单丝各组分的加入顺序可以为同时进料或顺序进料。在一实施方案中,PBT、PP、相容剂和其他添加剂同时供给至挤出机中。在另一实施方案中,PBT、PP和相容剂先供给至挤出机中,其他添加剂随后加入。
挤出机不同部位的温度可以略有差异,但均需使得PBT、PP、相容剂能良好地熔融,且与添加剂均不发生分解或降解。熔融温度可以为约250-280℃。
挤出机混合的时间需使得PBT、PP、相容剂与其他添加剂充分混合均匀,且使得添加剂能良好地分散于聚合物熔体中。
将混合均匀的熔体定量地输出到喷丝板中,通过喷丝板的喷丝孔以一定的速度将初生丝纺成单丝。对初生丝进行拉伸的拉伸倍数通常可以为约3-5倍。
由喷丝孔的形状所决定的,单丝可以是实心、中空或包含多个纵向空间的形状,也可具有圆形、椭圆、三角形、菱形、矩形或任何的多边形的形状。根据本发明的方法制备的单丝优选是实心的,更优选为实心圆形。
将通过本发明的方法制备得到的单丝优选具有实心圆形锥形的构型。本发明的单丝也可使用化学磨尖的工艺处理。例如可在碱液中进行化学磨尖,使刷丝端部呈羽毛状。
单丝/刷丝及性能
单丝的力学性能可以通过本领域技术人员常规的测试方法或标准的方法测定。例如可根据ISOD885测定单丝的伸长率和断裂强度。
单丝需要具备良好的可纺性,例如丝径连续均匀、没有断裂的单丝。单丝的形貌可通过光学显微镜或扫描电子显微镜进行观察。实心圆形的单丝的直径依据纺丝工艺确定。单丝具有不规则粗糙的表面。例如有丝状物质附着在纤维表面。例如图2所示。发明人出人意料地发现,PP的添加使得单丝在使用时能粘附更多的漆料。平均沾漆率可反映单丝粘附漆料的水平。本发明的单丝的不规则粗糙的表面的粗糙程度可以用平均沾漆率表征。平均沾漆率为沾漆量与沾漆前待浸润的(漆刷)刷丝的重量的比值×100%。本发明的单丝优选的平均沾漆率为不小于约40%,优选约40%-44%,如41%。可以用于该测试的漆类没有特别的限制,可以为水性漆和油性漆,优选油性油漆,例如可以为油漆,如Apcolite牌油漆。
本发明的单丝优选具有一种或多种以下的性质:
(1)刚度为约100-155N/mm2
(2)体积密度为约0.79×103-0.95×103kg/m3(13-15.5g/in3)。
本发明的单丝优选为实心圆形锥形。
本发明的单丝可以用作刷丝,优选漆刷刷丝。换言之,本发明还涉及刷丝,其由本发明的单丝制备或包含本发明的单丝。当用作刷丝时,可通过将本发明的单丝进行切断以及修整端部的处理获得,并使用现有技术已知的方法制备出漆刷。相应地,其性能可以通过柔软度、体积密度、磨损率、涂刷性能如沾漆量(pick-up)、平均沾漆率以及释漆(laydown)量和释漆百分比来表征。
柔软度采用刚度来表征,反映单丝弹性变形的难易程度。刚度可使用如下方法测定。例如,将单根丝的丝径(Caliper)、弯曲测试仪上读取的单根丝的弯曲阻力值(Resistance)输入如下公式,计算出该单根丝的刚度(Stiffness)。取5根丝的刚度的平均值,作为此批产品的刚度值。
Figure BDA0001672882420000091
R代表阻力值,C代表丝径,S代表刚度
刚度越低,柔软度越高,单丝越软。优选地的选择为约100-155N/mm2的刚度,优选约120-145N/mm2,例如约138N/mm2
单丝的体积密度可通过ISOD6737-12来测量。体积密度较小的纤维,可使得在相同体积下,制作一把漆刷的用量减小,间接节省了成本。优选的体积密度为约0.79×103-0.95×103kg/m3(13-15.5g/in3),优选约0.85×103-0.90×103kg/m3(14-14.8g/in3),例如约0.89×103kg/m3(14.6g/in3)。
磨损率可通过如下方法进行测量,例如将制得的漆刷称重,在120目金刚砂布料上进行4小时磨损测试后再次称重。两次重量的差与磨损前漆刷重量的比即磨损率。更低的磨损率能改善漆刷刷丝的使用寿命。优选地,磨损率不大于约0.3%,例如不大于约0.25%。
沾漆量即每次浸润刷丝上附着漆料的量,释漆量即漆料从漆刷刷丝脱离并附着至待涂覆表面的量。沾漆量越高,释漆量和释漆百分比越大,在实际使用过程中涂覆的次数减少,节省时间,提高效率。沾漆量、释漆量和释漆百分比的测定可以例如使用如下方法进行:将制得的漆刷称重(W1),浸入漆料中30秒后称重(W2),在纸上刷涂后再称重(W3)。
沾漆量=W2-W1,
释漆量=W2-W3,
释漆百分比=(W2-W3)/(W2-W1)×100%。
优选地,沾漆量为约18-20g,例如约18.4g;释漆量为约1.35-1.6g,例如约1.4g,释漆百分比为约7.4-8%,例如约7.6%。
本发明还涉及一种刷子,其包含本发明的单丝或刷丝,或者由本发明的单丝或刷丝制成,优选为漆刷。在一实施方案中,使用本发明的单丝制备的漆刷规格为宽2英寸(50.8mm),厚14mm,刷丝长70mm,丝径为0.254mm,如图1所示。
有益效果
本发明的单丝通过将PP、相容剂和PBT混合成功后纺丝得到功能化的单丝。这样的单丝可广泛用于漆刷领域。获得的漆刷单丝具备良好的柔软度、体积密度以及优异的力学性能、涂刷性能、耐持久性和使用寿命。本发明的漆刷单丝组合物的组分易于获得,制备方法非常简单、快速,成本低,可纺性良好,具有广阔的市场潜力和应用前景。
实施例
材料
在以下实施例中,所用的成分均为市售产品。
PBT:DuPontTM
Figure BDA0001672882420000113
6131;
PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯):PET BG85购自中国石化仪征化纤股份有限公司;
PP:PP9122、PP4792E1、PP2252E4、PP2252E1购自埃克森美孚;
LLDPE(线性低密度聚乙烯):110YB购自埃克森美孚;
相容剂:DuPontTM
Figure BDA0001672882420000112
PTW(CAS No.51109-15-0);
着色剂:棕色着色剂购自奥美凯。
在本文的实施例1-5、对比例1-15和制品2中,基于单丝中100重量份的PBT或PET的含量,相容剂的含量为约1.0重量份,PP或LLDPE的含量如下文所述。制品2中基于单丝中100重量份的PBT,还包含约1.8重量份的着色剂。
测试方法
断裂强度和伸长率:ISOD885。
刚度
将单根丝的丝径(Caliper)、弯曲测试仪上读取的单根丝的弯曲阻力值(Resistance)输入如下公式,计算出该单根丝的刚度(Stiffness)。取5根丝的刚度的平均值,作为此批产品的刚度值。
Figure BDA0001672882420000111
R代表阻力值,C代表丝径,S代表刚度
磨损率
将制得的漆刷称重,然后按照其尺寸设置设备参数,在120目金刚砂布料上进行4小时磨损测试后再次称重。两次重量的差与磨损前漆刷重量的比即磨损率。
体积密度:ISOD6737-12。
涂刷性能:沾漆量、释漆量、释漆百分比、平均沾漆率
将制得的漆刷称重(W1),浸入漆料中30秒后称重(W2),在纸上刷涂后再称重(W3)。
沾漆量=W2-W1,
释漆量=W2-W3,
释漆百分比=(W2-W3)/(W2-W1)×100%。
平均沾漆率为沾漆量与沾漆前待浸润的(漆刷)刷丝的重量的比值×100%。
扫描电子显微镜:ZEISS
挤出成型评估试验
将表1和表2所示的配方进行混合熔融挤出、成型,并观察其成型状态,进行弯曲测试。
表1
Figure BDA0001672882420000121
表2
编号 配方 混合挤出 成型 断裂强度(MPa) 伸长率(%)
实施例1 PBT/PP9122(100/25) 光滑 良好 42.4 14.3
实施例2 PBT/PP2252E4(100/25) 光滑 良好 47.5 12.9
对比例11 PET/LLDPE(100/25) 可接受 相分离 44.1 69.2
对比例12 PBT/LLDPE(100/25) 光滑 良好 39.4 34.3
对比例13 PET/PBT/LLDPE(100/14/28) 光滑 相分离 41.1 134.9
如上表所示,所有PET为基体的制品在挤出过程中发生熔体破裂和/或成型过程或弯曲测试过程中发生相分离。因此PET为基体的配方并不适合于本发明的单丝组合物。
在PBT为基体的配方中,当基于单丝中100重量份的PBT的含量,聚烯烃的含量为67重量份时,制品在挤出过程中均发生熔体破裂,且发生相分离,这是由于聚烯烃的含量过高所致。
在PBT为基体的配方中,当基于单丝中100重量份的PBT的含量,PP的含量为25重量份时,实施例1-2的制品具有良好的挤出和成型性能,对比例12的制品的断裂强度低于实施例1和实施例2的制品。
实验室纺织性能评估试验
使用日本的Fuji MST C400熔融纺丝机对实施例3-4和对比例14的配方进行熔融纺丝,其为1孔喷丝板,纺丝速度为200m/min。结果如表3所示。
表3
编号 配方 可纺性能 直径(mm) 直径均匀度
实施例3 PBT/PP9122(100/25) 良好 0.146 良好
实施例4 PBT/PP2252E4(100/25) 良好 0.144 良好
对比例14 PBT/LLDPE(100/25) 良好 0.145 良好
续表3
Figure BDA0001672882420000131
如表3所示,所有的三个配方的单丝在实验室可纺性评估中均具有良好的可纺性。但是对比例14的单丝的断裂强度相对较低。
工业纺织性能评估试验
工业纺织试验并未预先对所有的组分进行预混合,而是将PBT、PP(或LLDPE)和相容剂通过单螺杆挤出机的主喂料口添加。
试验使用180孔的喷丝板,纺丝速率为112m/min。得到的单丝为实心圆形。
纺织试验的配方和结果如表4所示。
表4
Figure BDA0001672882420000141
如表4所示,在不预混的情况下,实施例5和对比例15的纤维具有良好的可纺性,但是对比例15的单丝的断裂强度相对较低。
漆刷性能评估试验
将本发明的PBT/PP2252E1(100/25)的配方获得的单丝制备成漆刷刷丝(制品2),其为实心圆形锥形的构型。将该刷丝制备成漆刷,形状尺寸与市售
Figure BDA0001672882420000143
产品(制品1)均相同,并与
Figure BDA0001672882420000144
产品进行比较。这两种漆刷刷丝使用相同的纺丝工艺。漆刷的图片如图1所示,漆刷刷丝各性能如表5和图2所示(本实施例测试中使用的漆料为Apcolite牌油漆)。
表5
Figure BDA0001672882420000142
如图2所示,
Figure BDA0001672882420000145
的刷丝表面光滑,本发明的刷丝具有不规则粗糙的表面,有丝状物质附着在纤维表面。如表5所示,可以发现本发明的单丝制备的漆刷具有较低的刚度,即更为柔软;更低的体积密度,可降低消费者的成本;更好的耐磨损性能,即更好的耐持久性和使用寿命;且沾漆量、释漆量、释漆百分比和平均沾漆率更大,即更好的涂刷性能。
本领域技术人员会清楚,可以进行本发明的许多修改和变化而不背离其精神和范围。本文所述的具体实施方案仅通过实例的方式提供,并不意味着以任何方式限制。本发明的真正范围和精神通过所附权利要求书示出,说明书和实施例仅是示例性的。

Claims (9)

1.一种用作刷丝的单丝,其包含:
(a)聚对苯二甲酸丁二醇酯,
(b)聚丙烯,和
(c)界面相容剂,
其中所述界面相容剂是乙烯/丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,
其中,基于100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯,
所述聚丙烯的量为11-26重量份,
所述界面相容剂的量为0.5-1.5重量份。
2.权利要求1的单丝,其中基于100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯,所述聚丙烯的量为20-26重量份。
3.权利要求1或2的单丝,其中基于100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯,所述界面相容剂的量为0.8-1.2重量份。
4.权利要求1或2的单丝,还包含其他添加剂,其中所述其他添加剂选自着色剂、抗氧剂、抗静电剂、抗水解剂及其组合。
5.权利要求1或2的单丝,其平均沾漆率为40%-44%。
6.权利要求1或2的单丝,其具有一种或多种以下的性质:
(1)刚度为100-155N/mm2
(2)体积密度为0.79×103-0.95×103kg/m3
7.一种刷子,其包含权利要求1-6之一的单丝或者权利要求1-6之一的单丝制备的刷丝。
8.一种制备权利要求1-6之一的单丝的方法,其包括如下步骤:
将组分(a)-(c)混合并挤出,以及
将挤出物熔融纺丝,得到所述单丝。
9.权利要求1-6之一的单丝用作刷丝的用途。
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